Besok kami akan mengirim server kami ke stratosfer. Selama penerbangan, stratostat akan mendistribusikan Internet, merekam dan mengirimkan data video dan telemetri ke darat. Kami menulis beberapa kali bahwa kami akan berbicara tentang sisi teknis dari proyek kami "Space Data Center" (dulu menanggapi nama "
Server di Awan 2.0 "). Mereka berjanji - kami memenuhi! Di bawah katom, beberapa potong besi dan kode.
Server web
Bahkan dalam proyek sebelumnya "Server di Awan", ketika kami naik dalam balon penuh dengan kru dua orang, mengambil server penuh dengan perakitan baterai, katakanlah, tidak rasional. Dan sekarang kita berbicara tentang balon stratosfer kecil, yang harus naik 30 km, dan bukan 1. Oleh karena itu, kami memilih Raspberry Pi yang sama dengan server web. Komputer mikro ini akan membentuk halaman HTML dan menampilkannya pada tampilan terpisah.
Koneksi satelit
Selain Raspberry, modem jaringan satelit Iridium dan Globalstar akan terbang. Seperti yang Anda ingat, kami berencana untuk menambahkan modem dari jaringan domestik "Gonets" kepada mereka, tetapi kami tidak berhasil mendapatkannya terlebih dahulu, jadi kami akan mengirimkannya pada penerbangan berikutnya. Melalui modem satelit, server web akan menerima pesan Anda, yang dapat dikirim pada
halaman proyek . Pesan-pesan ini akan dikirim ke Raspberry Pi, yang akan berbaris darinya dan ditampilkan pada halaman HTML.
Poin penting: pembatasan panjang pesan teks dalam bahasa Rusia adalah 58 karakter (termasuk spasi). Jika pesan lebih panjang, pesan akan terpotong saat transmisi. Selain itu, semua karakter khusus akan dihapus dari teks, misalnya,
/\+$%&;''""<>\n dan sejenisnya.
Karena Raspberry Pi hanya memiliki satu port UART, kami akan menghubungkan modem satelit melalui hub perantara, yang akan mengumpulkan data dari modem dan mengirim ke Raspberry Pi.
Modem radio
Server web tidak hanya akan menampilkan semua pesan yang diterima dari Anda pada layar, tetapi juga menyiarkannya ke Bumi melalui modem radio LoRa. Jadi kami ingin menguji gagasan untuk mendistribusikan Internet dari stratosfer (penghargaan untuk proyek Google Loon). Tentu saja, balon stratosfer kami bukan relay komunikasi yang lengkap, tetapi bahkan jika kemampuannya cukup untuk transmisi data yang stabil, tanpa kehilangan banyak informasi, maka sistem khusus pasti akan mengatasi distribusi Internet dari pra-ruang.
Telemetri
Selain itu, kami berencana untuk menampilkan data telemetri pada halaman HTML yang sama. Raspberry Pi akan mengambilnya dari pengontrol penerbangan yang terpisah.
Dia menginterogasi berbagai sensor yang dapat ditempatkan di dalam dan di luar germobox perangkat keras, mengumpulkan informasi dalam tumpukan, menyisirnya dan memberikannya dengan mudah kepada mereka yang bertanya. Dalam kasus kami, ia akan meminta Raspberry Pi. Kami akan merekam tekanan, ketinggian, koordinat GPS, kecepatan dan suhu vertikal dan horizontal.
Data dari pengontrol penerbangan ditransmisikan dalam garis panjang, yang kemudian menggunakan kode ini:
$str = 'N:647;T:10m55s;MP.Stage:0;MP.Alt:49;MP.VSpeed:0.0;MP.AvgVSpeed:0.0;Baro.Press:1007.06;Baro.Alt:50;Baro.Temp:35.93;GPS.Coord:N56d43m23s,E37d55m68s;GPS.Home:N56d43m23s,E37d55m68s;Dst:5;GPS.HSpeed:0;GPS.Course:357;GPS.Time:11h17m40s;GPS.Date:30.07.2018;DS.Temp:[fc]=33.56;Volt:5.19,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00'; parse_str(strtr($str, [ ':' => '=', ';' => '&' ]), $result); print_r($result);
berubah menjadi array dalam bentuk yang mudah untuk ditampilkan:
Array ( [N] => 647 [] => 10m55 [MP_Stage] => 0 [MP_Alt] => 49 [MP_VSpeed) => 0.0 [MP_AvgVSpeed] => 0.0 [Baro rss] => 1007.06 [Baro_Alt] => 50 [Baro_Temp] => 35.93 [GPS_Coord] => N56d43m23s,E37d55m68s [GPS_Home) => N56d43m23s,E37d55m68s [Dst] => 5 [GPS_HSpeed] => 0 [GPS_Course] => 357 [GPS_Time] => 11h17m40s [GPS_Date] => 30.07.2018 [DS_Temp] => [f] .56 [Volt] => 5.19, 0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00 )
Kami juga akan mengirimkan data telemetri ke Bumi beserta pesan Anda. Untuk melakukan ini, gunakan stasiun penerima di situs peluncuran.
Tampilan dan kamera
Agar Anda dapat memastikan bahwa server benar-benar menerima pesan Anda melalui komunikasi satelit, dan bahwa itu umumnya terbang ke stratosfer, dan tidak berdiri di kantor kami, kami memutuskan untuk menampilkan semua pesan dengan telemetri pada layar yang akan direkam oleh GoPro. Hanya ada sedikit waktu untuk menyiapkan proyek (tetapi kapan itu sering terjadi?!), Jadi kami tidak menyiksa Aliexpress dan besi solder, tetapi kami mengambil perangkat yang sudah jadi. Untuk kebutuhan kita, itu sudah lebih dari cukup. Kami akan menghubungkan layar ke Raspberry via HDMI.
Kami juga berencana untuk menyiarkan urutan video dari GoPro melalui saluran radio terpisah, tetapi bagaimana cara kerjanya masih belum diketahui - mungkin kekeruhan yang rendah akan sangat mengurangi jangkauan komunikasi. Namun bagaimanapun juga, setelah kami menemukan balon stratosfer yang mendarat, kami mengunggah video dari kamera dan Anda dapat melihat sendiri pesan apa yang diterima "pusat data pra-kosmik" kami dan seberapa tinggi ia naik - telemetri akan ditampilkan di halaman HTML yang sama, selain itu, sepotong cakrawala akan terlihat.
Nutrisi
Semua keindahan di atas akan ditenagai oleh rakitan baterai lithium yang dirakit sesuai dengan skema 3S4P - tiga seri, empat paralel. Total kapasitas sekitar 14 Ah pada tegangan 12 V. Menurut perkiraan kami, ini sudah cukup, tetapi setelah perakitan akhir, tentu saja, kami akan mengukur konsumsi aktual, dan jika perlu, kami akan membuang lebih banyak baterai.
Tambahkan ke semua ini beacon GPS dimana kita akan mencari balon stratosfer yang mendarat. Dan "rumah" untuk server dan perangkat lain akan menjadi kotak hermetis.
Ini akan melindungi peralatan halus dari suhu dan tekanan yang ekstrem. Pada saat yang sama, itu akan mengurangi dosis radiasi, meskipun ini tidak memainkan peran apa pun untuk proyek kami, server akan terbang terlalu pendek di stratosfer, dan latar belakang tidak setinggi pada ISS.
Selain mengirim pesan di
situs web proyek , Anda dapat berpartisipasi dalam kompetisi dan menebak lokasi pendaratan probe. Hadiah utama adalah perjalanan ke Baikonur untuk meluncurkan pesawat ruang angkasa berawak Soyuz-MS-13.